PROGETTO DEFINITIVO DELLE OPERE PROPEDEUTICHE ALLA MESSA IN SICUREZZA DELLA NUOVA DARSENA PAGLIARI

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1 PORTI DI LA SPEZIA E MARINA DI CARRARA Legge 84/94 e s.m.i. PROGETTO DEFINITIVO DELLE OPERE PROPEDEUTICHE ALLA MESSA IN SICUREZZA DELLA NUOVA DARSENA PAGLIARI All. a Indagini geognostiche: sondaggi e prove geotecniche in situ La Spezia: IL R.U.P.: Dott. Ing. Franco Pomo REDATTO: SIGMA INGEGNERIA s.r.l. Tel Fax

2 TREVI S.p.A. Porto di La Spezia INDAGINE GEOGNOSTICA Commessa n Cesena 25/10/2016

3 INDICE 1.0 GENERALITA SONDAGGI Caratteristiche dell attrezzatura di sondaggio Sondaggi a carotaggio continuo Campionamento rimaneggiato Campionamento indisturbato Prova di resistenza meccanica S.P.T MOTO PONTONE PER SONDAGGI A MARE Caratteristiche Moto Pontone Logs stratigrafici sondaggi, foto cassette catalogatrici e planimetria... 9 Allegati : Indagine Geofisica con metodo sismico Down-Hole 2

4 1.0 GENERALITA A TERRA L indagine in oggetto è consistita nell esecuzione di: n. 4 sondaggi geognostici a carotaggio continuo denominati SP1 SP2 SP6 SP7) spinti ad una profondità variabile da a m da p.banchina n. 2 sondaggi geognostici a carotaggio continuo denominati A e B spinti ad una profondità di 2.00 m da p.banchina A MARE n. 3 sondaggi geognostici a carotaggio continuo denominati SP3 SP4 SP5 spinti ad una profondità variabile da a m da l.m.m. I cui risultati e relativa ubicazione sono allegati alla presente. Nel corso della perforazione dei sondaggi si è proceduto a: prelievo di campioni rimaneggiati prelievo di campioni indisturbati prove di resistenza meccanica S.P.T. prove down-hole (sondaggio SP1) 3

5 2.0 SONDAGGI 2.1 Caratteristiche dell attrezzatura di sondaggio I sondaggi sono stati eseguiti con sonda a rotazione a testa idraulica Nenzi Gelma 2 cingolata avente le seguenti caratteristiche: sonda tipo NENZI GELMA 2 Matr. RCT 007 allestimento su sottocarro cingolato motore VM 120CV testa di rotazione a motore idraulico cambio a 8 rapporti di velocità coppia torcente 1000 Kgm velocità max di rotazione 550 giri/min corsa utile (mm) 3400 spinta max (Kg) 5800 trazione max (Kg) 8300 argano di manovra trazione max 3350 freno idraulico svita aste idraulico pompa per fango Gaso Q = 600 l/min p =50 bars antenna ribaltamento idraulico H = 9,30 m peso attrezzatura compreso mezzo: kg 4

6 2.2 Sondaggi a carotaggio continuo L avanzamento a carotaggio continuo è avvenuto con carotieri diametro nominale 101 mm azionati mediante batteria di aste diam. 76 mm. Il carotaggio è stato eseguito con carotieri semplici scelti e doppi in funzione della natura dei terreni attraversati. Il foro è stato rivestito a mano a mano che procedeva la perforazione con tubazione metallica provvisoria serie pesante diam. 152/178 mm. I materiali estratti dai carotieri sono stati sistemati in apposite cassette catalogatrici con scomparti. Sulle cassette sono stati indicati in modo indelebile: nominativo della Committente e della località, n. del sondaggio, progressiva della cassetta e profondità di riferimento. documentazione Il sondaggio è stato descritto in apposito modulo stratigrafico in cui sono indicate in funzione della profondità (1 m di sondaggio = 1 cm di stratigrafia): rappresentazione stratigrafica e descrizione dei terreni attraversati alle varie profondità con spessore delle alternanze litologiche, colore delle formazioni, composizione granulometrica approssimata e frazione prevalente, caratteristiche di consistenza ed addensamento; quota relativa al prelievo di campioni quota di esecuzione dell S.P.T. e relativo numero N di colpi per l avanzamento di 3 tratti consecutivi di 15cm 5

7 2.3 Campionamento rimaneggiato I campioni rimaneggiati sono stati selezionati dal carotaggio nella fase di sistemazione dello stesso nella cassetta catalogatrice. Essi sono rappresentativi della granulometria e del materiale prelevato. Sono stati sigillati in sacchetti di plastica trasparente, contraddistinti con cartellino adesivo indelebile posto all esterno del sacchetto riportante: nominativo della Committente e della località, n. del sondaggio, progressiva del campione e profondità di prelievo. documentazione I prelievi e la relativa quota sono indicati nelle apposite colonne degli elaborati grafici. 2.4 Campionamento indisturbato Per il prelievo dei campioni indisturbati è stato impiegato il seguente tipo di campionatore: a pareti sottili tipo Shelby Le fustelle del campionatore, in acciaio inox diam. 88,9 mm, sono state sigillate con uno strato di paraffina fusa e poi chiuse ermeticamente con coperchi rigidi e nastro adesivo. La fustella è stata poi contraddistinta con cartellino adesivo indelebile riportante nominativo della Committente e della località, n. del sondaggio, progressiva del campione, profondità iniziale e finale del prelievo. I prelievi e relative quote sono indicati nelle apposite colonne degli elaborati stratigrafici. documentazione I prelievi e la relativa quota sono indicati nelle apposite colonne degli elaborati grafici. 6

8 2.5 Prova di resistenza meccanica S.P.T. Le prove di resistenza alla penetrazione S.P.T. sono state eseguite nei fori di sondaggio. La prova consiste nell infissione a percussione di un tubo campionatore a parete grossa, avente come diametro esterno 50mm, diametro interno 34,9mm e collegato alla superficie con aste diam. 50mm. Il dispositivo di percussione a sganciamento automatico è costituito da un maglio di 63,5 kg. con altezza di caduta di 76,2 cm. Il peso complessivo della testa di battuta e dell asta di guida risulta di 22 kg. Il campionatore è scomponibile in due metà onde facilitare l estrazione, in cantiere, del terreno campionato. Durante l infissione del campionatore vengono misurati il numero dei colpi N necessari per l avanzamento di tre tratti consecutivi di 15 cm; viene considerato ai fini della prova il valore N dalla somma degli ultimi due tratti. Il campione prelevato viene misurato, descritto, riposto in sacchetto di plastica ed etichettato. Le prove SPT sono state effettuate in conformità alla norma ASTM D (74-84). Sistema di battura tipo Pilcon Energia trasmessa ƞ d = 0,60. documentazione I risultati delle prove sono indicati nelle apposite colonne degli elaborati stratigrafici. 7

9 3.0 MOTO PONTONE PER SONDAGGI A MARE 3.1 Caratteristiche Moto Pontone - stazza lorda: 24,930 - lunghezza m: 20,00 - larghezza m: 6,500 - portata massima tonn.: 35,600 - numero massimo di persone imbarcate: 10 - motore IVECO entrobordo a gasolio, con potenza massima Kw 170,000 - gru idraulica Fassi F 95 AFM 22 port. 5 ton. - Gruppo elettrogeno diesel marino Kw 13 F.lli Stamenga mod. SM Nr 2 fori centrali per carotaggi diametro mm 180 8

10 4.0 Logs stratigrafici sondaggi, foto cassette catalogatrici e planimetria 9

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58 UBICAZIONE PUNTI DI INDAGINE GEOGNOSTICA CAROTAGGI EFFETTUATI A TERRA: PUNTO POSIZIONE NORD POSIZIONE EST PROFONDITA' (m) NOTE Sp Sond. geotecnici Sp2 Sp Sond. geotecnici Sond. geotecnici C Sp Sond. geotecnici CAROTAGGI EFFETTUATI A MARE: PUNTO Sp3 POSIZIONE NORD POSIZIONE EST PROFONDITA' (m) NOTE m dal fondale Sond. geotecnici T3 Sp4 Sp m dal fondale m dal fondale Sond. geotecnici Sond. geotecnici Sp1 SONDAGGI GEOTECNICI : Prelievo di n. 3 campioni indisturbati significativi per ciascun sondaggio per le relative prove di Sp2 Sp7 B Sp3 Sp6 T2 D Sp4 Sp5 T1 AREA IN CONCESSIONE PER L'ESECUZIONE DEI SONDAGGI PUNTO T1 POSIZIONE NORD POSIZIONE EST PUNTO A POSIZIONE NORD POSIZIONE EST T2 B A T3 C D

59 ALLEGATI 10

60 TREVI S.p.A. Porto di La Spezia I NDAGI NE GEOFI SI CA CON METODO SI SMI CO DOWN HOLE RAPPORTO TECNI CO

61 I NDAGI NE GEOFI SI CA CON METODO SI SMI CO DOWN HOLE I NDI CE: 1. PREMESSA METODO DI I NDAGI NE STRUMENTAZI ONE UTI LI ZZATA ELABORAZI ONE RI SULTATI... 6 Pagina 2 di 10

62 RAPPORTO TECNI CO 1. PREMESSA Nel mese di ottobre 2016 è stata condotta una campagna sismica con metodo down hole nei pressi della Sp 331 in Comune di La Spezia. L'indagine è stata svolta con l obiettivo di individuare le velocità delle onde sismiche di compressione e di taglio fino a profondità di 30 m da piano campagna, determinare i relativi parametri geotecnici ed il valore di V S30 dei terreni indagati. A tale scopo è stato utilizzato 1 foro di sondaggio attrezzato con tubo in PVC, della lunghezza di 30 m. Di seguito si riportano la metodologia della ricerca e i risultati dell indagine eseguita. - Ubicazione sito di indagine - Pagina 3 di 10

63 2. METODO DI I NDAGI NE La prova down hole consiste nella misurazione dei tempi di arrivo di impulsi sismici generati in superficie ad un ricevitore posto all interno di un foro di sondaggio verticale, adeguatamente predisposto con apposita tubazione. La prova consente la misura diretta delle velocità di propagazione Vp delle onde di compressione (onde P) e Vs delle onde di taglio (onde S) e la determinazione dei parametri elastici dei terreni in condizioni dinamiche. La procedura di indagine prevede di calare in foro e bloccare la sonda sismica in corrispondenza dal primo punto di prova, solitamente alla massima profondità. Si procede all energizzazione e registrazione degli impulsi sismici per le onde P (impulso verticale su piastra di alluminio), poi per le onde SH (impulso parallelo alla superficie topografica su trave di legno o piastrino in cls armato) sia per la fase SX sia per la fase opposta SY. Nel caso di segnale debole o disturbato è possibile sommare più registrazioni per ottenere una migliore definizione dei treni d onda P e SH. - Schema della geometria di energizzazione - La sonda sismica viene quindi sbloccata e portata al punto di prova successivo dove è ripetuta la sequenza sopra descritta. Nel caso specifico le prove sismiche sono state effettuate a intervalli di 1 metro per tutta la lunghezza del foro attrezzato con tubo in pvc. La successiva elaborazione consente di ottenere un diagrammi 1D (profondità/velocità onde sismiche) sia per le onde P che per le onde SH, con intervalli verticali di 1 metro. È possibile inoltre determinare parametri geomeccanici dinamici quali il modulo elastico dinamico e il modulo di taglio dinamico. Pagina 4 di 10

64 3. STRUMENTAZI ONE UTI LI ZZATA Il sistema di acquisizione è costituito da un sismografo multicanale ECHO 24/2010 Ambrogeo, munito di contenitore in ABS a tenuta stagna da campo, conversione A/D a 24 bit, tempo di campionamento da 32 microsec a 960 millisec su canali e lunghezza registrazione estesa fino a 1600 campioni. Lo strumento è collegato ad una sonda (modello DHTG 50), al cui interno sono alloggiati tre geofoni da 10Hz, orientati secondo tre assi ortogonali tra loro che consentono l individuazione dei primi arrivi di onde P e onde S. La sonda è resa solidale con la tubazione di rivestimento del foro tramite un dispositivo di bloccaggio elettromeccanico controllato dall operatore tramite centralina. Lo strumento è in grado di gestire l acquisizione simultanea sui 3 canali e di rilevare l instante di energizzazione (tempo zero) tramite geofono starter. È inoltre equipaggiato di software proprietario in grado di gestire tutte le operazioni di campagna attraverso le seguenti fasi: impostazione numero di canali e metodologia di indagine; impostazione frequenza e lunghezza di campionamento; selezione entità dell amplificazione del segnale per ogni canale; impostazione filtraggi delle frequenze indesiderate; visualizzazione del record sismico con misura dei tempi di arrivo; esecuzione operazioni di somma di ulteriori records; memorizzazione di tutti i dati relativi all acquisizione. La tubazione di rivestimento ha sezione circolare in PVC, 90 mm e diametro interno compreso fra 75 mm. Gli spezzoni da 3 metri vengono assemblati mediante filettatura M/F. La tubazione dopo la posa è resa solidale con il terreno circostante mediante cementazione dal fondo dell intercapedine perforo/tubazione. Il sistema di energizzazione è costituito da una mazza battente manovrata a mano (mazza da 8 kg - mod SIS ), agente a percussione in diverse direzioni su trave di legno, resa solidale al terreno e su una piastra quadrata di alluminio. Il tempo zero viene rilevato tramite geofono starter posto in prossimità dei punti di energizzazione e collegato al sismografo. Pagina 5 di 10

65 4. ELABORAZI ONE L elaborazione è stata effettuata con software dedicati (Front End 7.1 e Win_Downhole 3.1) in grado di gestire le fasi di preparazione, analisi e restituzione finale. La fase iniziale consiste nel filtraggio del segnale sismico per eliminare il rumore ed eventuali frequenze indesiderate. Il software permette di effettuare il picking dei primi arrivi delle onde P ed S, inoltre consente il confronto tra i record sismici SX ed SY allo scopo di poter evidenziare i primi arrivi delle onde di taglio (SH). Nella fase successiva viene diagrammato l andamento dei primi arrivi (onde P e onde S) alle varie profondità in funzione del tempo (t corr ), tenuto conto della correzione dovuta alla distanza tra i punti di energizzazione e boccaforo. La procedura di interpretazione si basa sulla tipologia a raggio rettilineo a metodo diretto, con correzione operata per tenere conto dell inclinazione del percorso delle onde: t corr = t oss x cos (arctan r/ z) Dove t oss è il tempo del primo arrivo, z è la profondità di investigazione, r è la distanza del punto di energizzazione da boccaforo. Nota la velocità delle onde P ed S è possibile determinare, in funzione della densità, parametri geotecnici quali il coefficiente di Poisson, il modulo elastico dinamico e il modulo di taglio dinamico. In conclusione vengono restituiti i diagrammi 1D della velocità (onde P e onde S), il diagramma del coefficiente di Poisson, il diagramma del modulo elastico dinamico e il diagramma del modulo di taglio dinamico, tutti in funzione della profondità. Pagina 6 di 10

66 5. ELABORAZI ONE L analisi delle onde P ed S ha consentito di determinare le velocità Vp e Vs ed i relativi parametri geotecnici dinamici per la prova down hole realizzata. Inoltre è stato calcolato il valore di V S30 a partire da p.c.. SONDAGGIO SP1 Profondità (m) ONDE P ONDE S T. arrivo V intervallo T. arrivo V intervallo (msec) (m/sec) (msec) (m/sec) Poisson Modulo di Young E (Kg/cm 2 ) Modulo di Taglio G (Kg/cm 2 ) 1 2,0 707,1 6,9 363,5 0, ,1 736,1 9,4 292,7 0, ,9 1078,6 12,1 291,2 0, ,7 1163,1 14,8 309,8 0, ,3 1568,9 18,1 276,7 0, ,9 1606,0 22,2 233,3 0, ,5 1626,2 25,3 302,4 0, ,1 1638,0 30,0 208,5 0, ,8 1414,2 35,5 179,8 0, ,5 1417,4 39,8 227,7 0, ,4 1106,7 46,0 160,3 0, ,4 997,3 52,1 162,8 0, ,3 1107,9 57,3 190,3 0, ,2 1108,3 62,1 206,0 0, ,0 1246,6 67,1 198,2 0, ,7 1424,3 71,6 219,9 0, ,4 1424,8 75,7 241,3 0, ,2 1247,7 79,5 260,3 0, ,7 1993,2 82,9 290,7 0, ,2 1994,1 85,1 445,7 0, ,7 1994,8 87,0 515,5 0, ,2 1995,4 88,8 544,7 0, ,7 1995,9 90,6 545,9 0, ,3 1664,3 92,8 449,2 0, ,7 2494,2 94,7 519,5 0, ,1 2494,8 96,9 450,2 0, ,6 1997,3 99,2 431,2 0, ,0 2495,7 101,1 521,2 0, ,5 1997,7 102,9 550,3 0, ,9 2496,4 104,6 582,7 0, Pagina 7 di 10

67 Travel Time Velocità di intervallo Profondità (m 15 Profondità (m Tempo (msec) Velocità (m/sec) Vp Vs Vp Vs Pagina 8 di 10

68 Coefficiente di Poisson Modulo di Young 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0, Profondità (m 15 Profondità (m Kg/cm 2 Modulo di Taglio G Profondità (m Kg/cm 2 Pagina 9 di 10

69 Il valore di V S30 calcolato a partire da piano campagna è di 288 m/ s. Secondo normativa la categoria di appartenenza del litotipo equivalente è la C: Depositi di terreni a grana grossa moderatamente addensati o terreni a grana fina moderatamente consistenti con spessori superiori a 30 m, caratterizzati da un graduale miglioramento delle proprietà meccaniche con la profondità e da valori di V S30 compresi tra 180 m/s e 360 m/s. Pagina 10 di 10